Question

在一定条件下，有a L O₂和O₃的混合气体，当其中的O₃全部转化为O₂时，体积变为（1.2a L，求原混合气中O₂和O₃的质量百分含量．

Answer 1

考点：阿伏加德罗定律及推论

专题：阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律

分析：由阿伏加德罗定律，结合化学方程式的意义可知，化学方程式中气体化学式的系数比等于反应物与生成物的物质的量之比，也等于相同条件下反应物与生成物气体体积之比，根据方程式计算氧气和臭氧的物质的量之比，最后计算其质量分数．

解答： 解：解法一　设混合气体中O₃占x L，则O₂为（a-x）L
2O₃═3O₂
2L   3L
x L   （

3

2

）x L
（

3

2

）x+（a-x）=1.2a，解得x=0.4
根据阿伏加德罗定律：n（O₃）：n（O₂）=V（O₃）：V（O₂）=0.4a：0.6a=2：3，w（O₂）=

32×3

48×2+32×3

×100%=50%，w（O₃）=1-50%=50%．
解法二　差量法
2O₃═3O₂ △V
2    3  3-2=1
x       1.2a-a=0.2a
所以2：1=x：0.2a
x=0.2a×2=0.4a，
n（O₃）：n（O₂）=V（O₃）：V（O₂）=0.4a：0.6a=2：3，w（O₂）=

32×3

48×2+32×3

×100%=50%，w（O₃）=1-50%=50%，
答：混合气体中氧气的质量分数是50%、臭氧的质量分数是50%．

点评：本题考查了阿伏伽德罗定律及其推论，利用差量法计算二者的体积之比，再结合阿伏伽德罗定律确定其物质的量之比、两种气体的质量，最后根据质量分数公式进行计算，题目难度中等．